Производство кефира

       r_г,  – массовая доля жира в готовом продукте, %;

       r_с – массовая доля жира в сырье, %;

       n  – предельно допустимые потери, %.

 

Согласно рецептуре, кефир  изготавливают из коровьего молока со средней жирностью 4,7%, нормализованного по содержанию жира до необходимого процента. Норма закваски составляет 5% массы заквашиваемой смеси, т.е. 50 кг на 1 т сырья.

Расход сырья для  нежирного кефира (1%) в расчете  на 1 т готового продукта:

Р_с =(1000*1*100)/(4,7*100-0,15)=100 000/469,85= 212,9 (кг)

Расход закваски:

Рз=212,9*5/100=10,65 9 (кг)

 

Расход сырья для  классического кефира (2,5%) в расчете  на 1 т готового продукта:

Р_с =(1000*2,5*100)/(4,7*100-0,15)=250 000/469,85= 532,1 (кг)

Расход закваски:

Рз=532,1*5/100=26,61 (кг)

 

Расход сырья для  классического кефира (2,5%) в расчете на 1 т готового продукта:

Р_с =(1000*4,7*100)/(4,7*100-0,15)=470 000/469,85= 1000,4 (кг)

Рз=1000,4*5/100=50,02 (кг)

 

Таблица 3 – Соотношение  объемов производства

Вид кефира	Жирность, %	Суточный объем производства, %	Суточный объем производства (партия), т
нежирный	1	40	2,4
классический	2,5	34	2,04
жирный	4,7	26	1,56

 

 

Таблица 4 – Суточная потребность в сырье и закваске

Вид кефира	Потребность в сырье, кг	Потребность в закваске, кг
нежирный	510,96	25,56
классический	1085,5	54,3
жирный	1560,6	78,05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Анализ производственного процесса

2.1 Технологическая схема производства кефира

 

 

 

Рисунок 1 – Технологическая  схема производства кефира резервуарным способом

 

1, 4, 10, 12 – насосы, 2 –  емкость для молока, 3 – выравнивающий бачок, 5 – пластинчатая пастеризационно-охладительная установка, 6 – пульт управления, 7 – сепаратор, 8 – гомогенизатор, 9 – выдерживатель, 11 – емкость для кефира, 13 – пластинчатый охладитель, 14 – промежуточная емкость.

 

 

 

 

        

 

2. Технологический процесс производства кефира

Кисломолочные продукты, в том числе кефир, изготавливают  двумя способами: термостатным и  резервуарным.

На нашем производстве будет использоваться резервуарный способ производства.

Технологический процесс  производства кефира резервуарным способом включает следующие стадии:

1. Подготовка сырья;
2. Нормализация;
3. Очистка;
4. Пастеризация;
5. Гомогенизация;
6. Охлаждение;
7. Заквашивание;
8. Сквашивание молока в резервуаре;
9. Охлаждение;
10. Созревание;
11. Розлив;
12. Хранение;
13. Транспортировка;
14. Реализация.

 

 

 

 

 

2.3 Подробное описание технологического процесса производства кефира

                                                     Сырье

Кефир резервуарным способом вырабатывают из цельного натурального нормализованного молока не ниже второго  сорта, кислотностью не более 19 ⁰Т, плотностью не менее 1,0278 кг/м³, с различной массовой долей жира, поэтому исходное молоко нормализуют до требуемой массовой доли жира. Один из простейших способов нормализации по жиру – нормализация путем смешивания в емкости рассчитанных количеств нормализуемого молока и нормализующего компонента (сливок или обезжиренного молока) при тщательном перемешивании смеси.

 

Тепловая обработка  и гомогенизация

Пастеризация молока производится с целью уничтожения  вегетативных форм микрофлоры, в том числе патогенных. Наиболее распространенный способ в производстве кисломолочных продуктов – кратковременная пастеризация при температуре 85-87 ⁰С с выдержкой в течение 5-10 мин. или при 90-92 ⁰С с выдержкой 2-3 мин. с последующим охлаждением до температуры заквашивания.

Режим пастеризации должен обеспечить получение заданных свойств  готового продукта, в частности органолептических  показателей (вкус, нужные вязкость и  плотность сгустка). Высокие температуры  пастеризации вызывают денатурацию  сывороточных белков, при этом повышаются гидратационные свойства казеина. Это способствует образованию более плотного сгустка, который хорошо удерживает влагу, что препятствует отделению сыворотки при хранении.

Гомогенизация – это  раздробление (диспергирование) жировых шариков путем воздействия на молоко значительных внешних усилий. В процессе обработки уменьшаются размеры жировых шариков и скорость всплывания. Происходит перераспределение оболочечного вещества жирового шарика, стабилизируется жировая эмульсия, и гомогенизированное молоко не отстаивается. Гомогенизация проводится при температуре 60-65 ⁰С и давлении 15-17,5 МПа (125-175 атм). После пастеризации и гомогенизации смесь охлаждается до температуры заквашивания.

 

Заквашивание и сквашивание молока

При производстве кефира обычно применяют закваску, приготовленную на кефирных грибках. Основными представителями их являются молочнокислые палочки, молочнокислые стрептококки, в том числе ароматобразующие и молочные дрожжи типа Torula. Случайная микрофлора зерен состоит из споровых палочек, уксуснокислых бактерий, молочных плесеней, пленчатых дрожжей, бактерий группы Coli и пр.

Для приготовления кефирной закваски сухие кефирные зерна выдерживают  в теплой воде (25-30 ⁰С) в течение суток, меняя ее за это время 2-3 раза. После этого воду сливают, и набухшие зерна заливают теплым молоком, взятым в десятикратном количестве по отношению к объему грибков.

Для выработки кефира с характерным вкусом и прочной  консистенцией необходимо использовать производственную закваску, выдержанную после сквашивания при температуре 10-12 ⁰С в течение 12-24 час. Закваску, масса которой обычно составляет 5 % массы заквашиваемой смеси, вносят в смесь, охлажденную до температуры заквашивания. Смесь сквашивают при температуре 23-25 ⁰С до образования молочно-белкового сгустка кислотностью 80-100 ⁰Т (рН 4,5-4,65). Во время сквашивания происходит размножение микрофлоры закваски, нарастает кислотность, коагулирует казеин и образуется сгусток. После окончания сквашивания продукт немедленно охлаждают.

 

 

 

Перемешивание и охлаждение сгустка

После сквашивания кефир  перемешивают и охлаждают до температуры  созревания. Перемешивание продукта начинают через 60-90 мин. после начала времени его охлаждения и проводят в течение 10-30 минут. Перемешанный и  охлажденный до температуры 20 ⁰С сгусток оставляют в покое.

 

 

Созревание  кефира

Продолжительность созревания кефира составляет 6-12 ч. Во время созревания активизируются дрожжи, происходит спиртовое брожение, в результате чего в продукте образуются спирт, диоксид углерода и другие вещества, придающие этому продукту специфические свойства.

 

 

Перемешивание и розлив

По истечении времени  созревания, перед началом розлива кефир в резервуаре перемешивают 2-10 мин.

Упаковку и маркировку производят в соответствии с требованиями стандарта на этот продукт. С целью улучшения консистенции готового продукта, упакованный кефир рекомендуется выдерживать в холодильной камере перед реализацией. При достижении кефиром требуемого показателя условной вязкости и температуры 6 ⁰С технологический процесс считается законченным и продукт готов к реализации.

 

 

 

 

 

 

      Таблица 5 – Основные операции производства

 

Операция	Характеристика
Тепловая обработка  нормализованной смеси	85-870С 5-10 минут
Охлаждение до температуры заквашивания	Охлаждение смеси до 23-250С
Заквашивание	Заквашивание  закваской в кол-ве 5% Кислотность закваски 80-1000Т
Сквашивание	Продолжительность сквашивания 8-12 ч Образование сгустка 80-1000Т

 

 

2.4 Описание  технологического процесса производства  кефира по схеме

Рассматривается основная технологическая схема производства кефира резервуарным способом с охлаждением в резервуарах. По этой схеме молоко подается насосами по трубам, а расфасованный готовый продукт - внутризаводским транспортом (цепными и ленточными транспортерами и т.д.).

В теплообменниках  молоко и напитки подвергают термической  обработке (нагреванию и охлаждению) до заданной температуры. От механических примесей молоко очищается в сепараторах-очистителях  в потоке и для получения соответствующей  дисперсности жира и улучшения вязкости напитка обрабатывается в гомогенизаторах.

Напиток в резервуаре перемешивается приводной мешалкой. Расфасовывают напиток в пленочную  упаковку или картонные пакеты на разливочных машинах и автоматах.

Контроль технологического процесса и управление им автоматизированы.

Анализ конкретной линии производства.

Нормализованное по жирности молоко, охлажденное до 4-6 0С, из молокохранительного танка  В2-ОМГ-10 емкостью 10 тыс. л центробежным насосом НМУ-6 подается в балансировочный  бачок пастеризационно-охладительной установки ОПЛ-5 и далее насосом НМУ-6 направляется в I секцию регенерации теплообменника, откуда подогретое до 30-35 0С поступает в центральную трубку сепаратора-молокоочистителя ОМА-3М. Очищенное молоко под давлением, создаваемым напорным диском сепаратора, поступает в секцию II регенерации теплообменника, после чего направляется в секцию пастеризации для нагрева до 85 0С и подается в танк Г6-ОПБ-1000, где выдерживается при этой температуре 5-10 мин. Из танка молоко самотеком направляется в гомогенизатор А1-ОГМ, где под давлением 125-175 ат гомогенизируется и поступает во вторую секцию теплообменника для отдачи тепла встречному потоку молока. Молоко, охлажденное до температуры заквашивания (23-25 0С) поступает в двустенный танк ОТК-6, куда предварительно с помощью насоса НРМ-2 попадает закваска. Сквашивание происходит до кислотности 85-90 0Т, затем сгусток перемешивается и тут же охлаждается холодной водой до 20 0С. В дальнейшем сгусток оставляют в покое для созревания на 6-10 ч. По истечении времени созревания, перед началом розлива кефир в резервуаре перемешивают 2-10 мин. и подают на фасовочно-упаковочный автомат М6-ОПЗ-Е для расфасовки. Упакованный кефир рекомендуется выдерживать в холодильной камере перед реализацией до достижения им требуемого показателя условной вязкости и температуры 6 0С.

 

  

 

2.5 Основные  характеристики машин и оборудования

На данном предприятии  используется следующее оборудование:

Таблица 6 – Оборудование и его характеристики

Наименование	Марка оборудова-ния	Технические характеристики	Количество, шт	Установлен-ная мощность, кВт
Танк молоочиститель-ный	В2-ОМГ-10	Ёмкость 10 тыс. л	1	0,75
Насос центробежный	НМУ-6	Производитель-ность 6 тыс.л/час	1	1,1
Пастеризацион-но-охладительная установка	ОПЛ-5	Производитель-ность 5 тысл/час	1	4,5
Состав ОПЛ-5:
Молокочисти-тель	ОМА-3М	Производитель-ность 5 тыс.л/час	1	4,5
Гомогенизатор двухступен-чатый	А1-ОГМ	Производитель-ность 5 тыс.л/час	1	37
Танк для выдерживания пастеризован-ного молока	Г6-ОПБ-1000	Ёмкость 2,5 тыс.л	1	0,75
Балансировоч-ный бак	-	Ёмкость 5 тыс.л	1	-
Центробежный  насос для молока	36МЦ-10-20Щ	Производитель-ность 5 тыс.л/час	1	1
Бойлер	-	Ёмкость 5 тыс.л	1	1,1
Насос для горячей  воды	3К-9	Производитель-ность 5 тыс.л/час	1	0,75
Насос центробежный	36МЦ-6-12	Производитель-ность 6 тыс.л/час	1	1,1
Насос-дозатор  для подачи закваски	НРМ-2	Производитель-ность 250-2000 л/ч	1	0,75
Смеситель для  закваски с шаровым клапаном	-	-	1	1,1
Танк двустенный для сквашивания молока	ОТК-6	Емкость одного – 6 тыс.л	3	1
Фасовочно-упаковочный  автомат	М6-ОПЗ-Е	Объем дозы, л  – 0,25; 0,5; 1 производительность автомата (25 упаковок/мин)	1	22